При взгляде на главный алтарь, первым бросается в глаза великолепный заалтарный образ, или ретабло, который напоминает крупный шкаф с двумя расписными дверцами. Площадь поверхности его створок составляет порядка 75 квадратных метров.

В период с 1506 по 1510 годы мастера Фернандо Яньес де Альмедина и Фернандо де Льянос расписали его масляными картинами на евангельские темы. До этого момента оба художника жили во Флоренции, где Фернандо Яньес помогал Леонардо да Винчи. Считается, что благодаря именно этим двум мастерам в Испании появился стиль итальянского Возрождения, который впоследствии из Валенсии распространился по всему Иберийскому полуострову.

Каждая створка расписана тремя картинами снаружи и тремя — изнутри. Таким образом, большую часть времени, когда дверцы ретабло находятся в закрытом положении, посетителям собора предстают лишь шесть картин из двенадцати. На внешней стороне левой створки сверху вниз представлены: «Поклонение пастухов», «Поклонение волхвов» и «Воскресение Иисуса Христа». На правой — «Вознесение Господне», «Сошествие Святого Духа» и «Успение Пресвятой Богородицы».

Произведения, выполненные в стиле Леонардо да Винчи и других мастеров итальянского Возрождения, настолько прекрасны, что, увидев их, король Филипп II воскликнул, имея в виду серебряный алтарь: «Да, пусть он и сделан из серебра, но эти дверцы — настоящее золото!»

Вообще же, ретабло — это характерное для Испании исполнение алтарного образа, возникшее в середине XIV столетия, которое теперь встречается практически во всех храмах этой страны и Латинской Америки. Он являет собой скульптурно-​художественную композицию, простирающуюся на большую высоту, содержащую архитектурные элементы, фигурную и декоративную скульптуру, а также живописные картины. В отличие от православного иконостаса, отделяющего алтарь от других помещений церкви, ретабло устанавливается позади алтаря, открывая его взорам посетителей.

В облике главного алтаря Кафедрального собора Валенсии наиболее ярко выражено смешение архитектурных направлений — сам он выполнен в готическом стиле, а в декоре алтарной зоны и пресвитерия присутствуют как многочисленные элементы барокко, так и фрески эпохи Возрождения.

Оригинальные фрески, покрывавшие стены и свод алтарной зоны были утеряны в 1469 году вследствие пожара. В 1474 году будущий понтифик Александр VI поручил итальянским мастерам Паоло де Сан Леокадио и Франческо Пагано создать новые фрески в стиле Возрождения.

В промежутке между 1674 и 1682 годами в соборе под началом зодчего из Валенсии Хуана Переса Кастеля проводилась реконструкция, в результате которой ренессансные фрески алтаря были спрятаны под богатыми барочными украшениями с большим количеством колонн, пилястр и позолоченных рельефных изображений.

В ходе реставрационных работ 2004 года под пышными барочными декорациями были случайно найдены восхитительные ренессансные росписи 1474 года. После того, как барочные украшения были сняты, посетителям снова открылись чудесные фрески эпохи раннего Возрождения с изображениями ангелов, парящих на фоне небосвода насыщенного синего цвета, каждый из которых играет на своем музыкальном инструменте.

Невероятным был еще и тот факт, что эти удивительные росписи сохранились в прекрасном состоянии. По мнению специалистов, они являются первыми фресками эпохи Возрождения в Испании.

Перед алтарем расположено средокрестие, где пересекаются центральный неф и трансепт, над ним возвышается готический купол собора.